FR2966503A1

FR2966503A1 - Montage de capteur pour moteur a turbine

Info

Publication number: FR2966503A1
Application number: FR1159231A
Authority: FR
Inventors: Kurt Kramer Schleif; Gregory Quentin Brown; Philip Michael Caruso; Fernando Jorge Casanova; Seung-Woo Choi; Josef Scott Cummins; Matthew Ryan Ferslew; Andrew Clifford Hart; Robert David Jones; Jong Youn Pak; Francesco Soranna
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 2010-10-21
Filing date: 2011-10-12
Publication date: 2012-04-27
Also published as: CN102454434A; US20120096946A1; DE102011054671A1; US8998568B2; JP2012088311A

Abstract

Turbine (10) comprenant un rotor (12), lequel peut tourner autour d'un axe géométrique central (122), un capteur (25) servant à mesurer un état en un point de mesure concerné (20) défini sur le rotor (12) à une certaine distance radiale de l'axe central (122), un système de communication (30) par lequel des mesures d'état sont transmissibles du capteur (25) à un système d'enregistrement non rotatif (75) et un porte-sonde servant à fixer le capteur (25) et une partie du système de communication (30) sur le rotor (12) tout près du point de mesure concerné (20).

Description

B 11-3774FR 1

Montage de capteur pour moteur à turbine L'invention concerne des capteurs de moteurs à turbine et, plus particulièrement, des capteurs de moteurs à turbine disposés sur un rotor, à une certaine distance radiale de l'axe géométrique central du rotor. Dans un moteur à turbine, des fluides à haute température sont amenés à circuler dans une section de turbine où ils entrent en interaction avec des ailettes de turbine, lesquelles peuvent tourner autour d'un rotor, pour produire une énergie mécanique. Les conditions ambiantes régnant dans la section turbine et autour du rotor ou sur celui-ci sont par conséquent caractérisées par des accélérations centrifuges relativement fortes, des températures élevées et de hautes pressions. Souvent, il est avantageux d'obtenir des mesures de ces températures et pressions afin de vérifier si les paramètres de fonctionnement de la turbine sont normaux. Les tentatives pour mesurer des pressions s'attachent généralement à des mesures de pressions sur le rotor, mais nécessitent que le capteur de pression soit monté sur ou prés de l'axe géométrique du rotor, là où les accélérations centrifuges sont réduites. Ordinairement, on fait passer un guide d'ondes (tube) depuis le capteur de pression jusqu'au point de mesure concerné. Faire passer un tube rigide, quoique cintrable, par une série de fentes et de trous présents dans le rotor, peut cependant être difficile et risque souvent d'aboutir à une fuite ou une rupture de liaison. Par ailleurs, l'utilisation d'un guide d'ondes a limité la mesure de pressions à des mesures uniquement statiques, car des pressions dynamiques ne sont pas mesurables à l'aide d'un guide d'ondes en raison du grand volume d'air entre le capteur et le point de mesure. Ce grand volume d'air a pour effet d'amortir l'onde de pression. Selon un aspect de l'invention, une turbine est proposée et comprend un rotor, lequel peut tourner autour d'un axe géométrique central, un capteur pour mesurer un état en un point de mesure concerné défini sur le rotor à une certaine distance de l'axe central, un système de communication par lequel des mesures d'état sont transmissibles du capteur à un système d'enregistrement non rotatif et un porte-sonde pour fixer le capteur et une partie du système de communication sur le rotor, tout prés du point de mesure concerné. Selon un autre aspect de l'invention, une turbine est proposée et comprend un rotor, lequel peut tourner autour d'un axe géométrique central, un capteur de pression pour mesurer des pressions statiques et dynamiques en un point de mesure concerné défini sur le rotor à une certaine distance radiale de l'axe central, un système de communication par lequel des mesures de pressions statiques et dynamiques sont transmissibles du capteur de pression à un système d'enregistrement non rotatif et un porte-sonde pour fixer le capteur de pression et une partie du système de communication sur le rotor, tout prés du point de mesure concerné. Selon un autre aspect de l'invention, une turbine est proposée et comprend un rotor, lequel peut tourner autour d'un axe géométrique central, un capteur de pression pour mesurer des pressions statiques et dynamiques en un point de mesure concerné défini sur le rotor à une certaine distance radiale de l'axe central, un système de communication par lequel des mesures de pressions statiques et dynamiques sont transmissibles du capteur de pression à un système d'enregistrement non rotatif et un porte-sonde pour fixer le capteur de pression afin qu'un axe longitudinal de celui-ci soit sensiblement parallèle à l'une des dimensions radiale, circonférentielle et axiale du rotor et pour fixer une partie du système de communication avec une détente des contraintes sur le rotor tout prés du point de mesure concerné. L'invention sera mieux comprise à l'étude de la description détaillée d'un mode de réalisation pris à titre d'exemple non limitatif et illustré par les dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 est une vue latérale d'un moteur à turbine ; - la figure 2 est une vue schématique de points de mesure concernés du moteur à turbine de la figure 1 ; - la figure 3 est une illustration schématique d'un capteur de pression et des câblages ; - la figure 4 est une vue en perspective du capteur de pression ; - la figure 5 est une vue axiale d'un corps de roue du moteur à turbine de la figure 1 ; la figure 6 est une vue agrandie d'une cavité de roue du corps de roue de la figure 4 ; - la figure 7 est une vue en perspective d'un porte-sonde ; - la figure 8 est une vue éclatée en perspective du porte- sonde de la figure 7 ; - la figure 9 est une vue en plan du porte-sonde de la figure 7 et d'un ensemble de câblages ; - la figure 10 est une vue en plan d'un intérieur du porte-sonde de la figure 7 ; - la figure 11 est une vue en perspective d'un arbre arrière de compresseur du moteur à turbine de la figure 1 ; - la figure 12 est une vue agrandie de sorties de trous d'expulsion de l'arbre arrière de compresseur de la figure 11 ; - la figure 13 est une vue en perspective d'un porte-sonde ; - la figure 14 est une vue éclatée en perspective du porte-sonde de la figure 13 ; - la figure 15 est une vue en plan d'un intérieur du porte-sonde de la figure 13 ; - la figure 16 est une vue latérale de câblages autour de l'arbre arrière de compresseur ; - la figure 17 est une vue schématique latérale de la bride avant de l'arbre arrière de compresseur de la figure 11 ; - les figures 18 et 19 sont des vues éclatées d'un porte-sonde à installer dans la bride avant de la figure 17 ; - la figure 20 est une vue latérale d'un intérieur du porte-sonde des figures 18 et 19 ; - la figure 21 est une vue en perspective du porte-sonde des figures 18 et 19 installé dans la bride avant de la figure 17 ; - la figure 22 est une vue en perspective d'un embout de pièce d'écartement du moteur à turbine de la figure 1 ; - la figure 23 est une vue éclatée d'un porte-sonde à installer dans l'embout de pièce d'écartement de la figure 22 ; - la figure 24 est une vue latérale d'un intérieur du porte- sonde de la figure 23 ; et - la figure 25 est vue axiale de câblages autour de l'embout de pièce d'écartement. Selon des aspects de l'invention, il est proposé un capteur permettant de mesurer les pressions statique et dynamique en un point concerné d'un rotor d'une turbine. Le point concerné (ou emplacement de mesure) se situe dans un environnement agressif et le capteur est exposé à de fortes accélérations centrifuges et à des températures extrêmes. Le capteur et les câblages correspondants constitués par des conducteurs électriques sont orientés chacun de manière stratégique et fixés dans un porte-sonde qui assure que le capteur peut résister aux accélérations centrifuges extrêmes d'un rotor en rotation. Chaque point concerné nécessite un modèle exclusif de porte-sonde et des modalités exclusives de passage des fils conducteurs. Les interfaces du porte-sonde avec la pièce du rotor qui le reçoit sont étudiées pour transmettre l'accélération centrifuge et tenir compte des concentrations de contraintes. Chaque porte-sonde sert à monter le capteur sur le rotor à l'endroit où l'on souhaite obtenir des données de façon qu'une surface particulière, à grande résistance mécanique, du capteur soit au contact d'une surface porteuse du porte-sonde. Cet agencement permet de faire tourner le capteur soumis à des accélérations centrifuges extrêmement fortes. Le capteur peut en outre être maintenu en place par un élément élastique tel qu'un ressort. Le ressort maintient le capteur en place pendant la rotation du rotor jusqu'à ce que le capteur soit immobilisé par les accélérations centrifuges. Le porte-sonde fixe également le/les fils conducteurs pour assurer un relâchement des contraintes et empêcher des courts-circuits ou une séparation. La possibilité d'obtenir des relevés de pressions statiques et dynamiques sur un rotor permet à des concepteurs d'évaluer le débit d'air dans et autour du rotor. En particulier, des capteurs rotatifs permettent à des ingénieurs de valider le débit d'air de refroidissement primordial dans les circuits à l'intérieur du rotor. Ces données permettent aux ingénieurs de mieux évaluer leurs conceptions et d'assurer qu'une quantité appropriée d'air de refroidissement atteint le matériel à refroidissement par air dans la section turbine. Les données de pression des capteurs rotatifs pourraient éventuellement allonger la durée de vie de la turbine à gaz. Les capteurs rotatifs permettent également aux ingénieurs de mesurer des phénomènes acoustiques à l'intérieur du rotor. Certains phénomènes acoustiques se produisent en profondeur dans le rotor et ne peuvent pas être mesurés pas des capteurs situés sur le stator. En référence aux figures 1 et 2 il est proposé un moteur 10 à turbine tel qu'un moteur à turbine à gaz ou à vapeur. Le moteur 10 à turbine comprend une section turbine 11, dans laquelle de l'énergie mécanique est extraite d'un flux de fluides à haute énergie, et un rotor 12, lequel peut tourner autour d'un axe géométrique central 122. Le moteur 10 à turbine comprend en outre des capteurs 25 servant à mesurer, par exemple, des pressions statiques et dynamiques en des points de mesure concernés 20 définis sur le rotor12, à une certaine distance radiale de l'axe central 122. Le moteur 10 à turbine comprend en outre un système de communication 30 et des porte-sondes 90, 130 et 140 (cf. respectivement les figures 7, 13, 20 et 24) pour chaque capteur 25.

Le système de communication 30 peut être un système câblé ou radioélectrique et permet que des signaux des capteurs de pressions statiques et dynamiques soient transmis des capteurs 25 à un système d'enregistrement non rotatif 75, par exemple par l'intermédiaire d'une bague collectrice servant à transmettre des signaux rotatifs. Les porte-sondes 90, 130 et 140 fixent les capteurs 25 et des parties du système de communication 30 sur le rotor 12 à proximité de chacun des points de mesure concernés 20. Les points de mesure concernés 20 peuvent être situés à divers emplacements par rapport à divers organes du moteur 10 à turbine. Ceux-ci comprennent une cavité d'extraction formée sur le pourtour de l'axe géométrique central 122 par une partie extérieure radiale d'un corps d'une roue 13 et à une sortie d'un trou d'expulsion 14 définie de manière à s'étendre axialement à travers un arbre arrière (AAC) 15 de compresseur. Les emplacements peuvent également comprendre une zone proche d'une bride avant 16 de l'ARC 15 et dans une zone proche d'un embout 17 de pièce d'écartement. Pour le point de mesure concerné 20 dans la cavité d'extraction, un axe longitudinal du capteur 25 est sensiblement parallèle à une dimension radiale du rotor 12, pour le point de mesure concerné 20 à la sortie du trou d'expulsion 14, l'axe longitudinal du capteur 25 est sensiblement parallèle à une dimension circonférentielle du rotor et, pour les points de mesure concernés respectifs 20 proches de la bride avant 16 et de l'embout 17 de pièce d'écartement, l'axe longitudinal du capteur 25 est sensiblement parallèle à une dimension axiale du rotor 12. Dans chaque cas, les capteurs 25 sont exposés à des pressions statiques et dynamiques pendant que le rotor 12 tourne autour de l'axe central 122. Considérant les figures 3 et 4, chaque capteur 25 comprend un corps 26 d'une forme sensiblement cylindrique et une première et une seconde extrémités opposées 27 et 28. Une extrémité détectrice 29 est raccordée et fait longitudinalement saillie depuis des faces respectives d'une des première et seconde extrémités opposées 27 et 28, l'autre étant reliée à la première section de câblages 40 du système de communication 30. Les première et seconde extrémités opposées 27 et 28 sont formées de manière à définir respectivement une partie formant épaulement 277, 288 servant à absorber les accélérations centrifuges. Les parties formant épaulements 277 et 288 sont définies sur les faces respectives des première et seconde extrémités opposées 27 et 28 distantes de l'extrémité détectrice 29 et du raccordement à la première section de câblages 40. Le corps 26 peut également être formé de manière à définir des méplats 266, tels que des méplats pour des clés, en vue de l'étalonnage et l'extrémité détectrice 29 peut être dotée d'un filetage 267.

L'extrémité détectrice 29 peut comporter une membrane 299 conçue pour produire un signal électrique reflétant les pressions statiques et dynamiques détectées appliquées à celle-ci. Lorsqu'une pression statique est appliquée à la membrane 299, la membrane 299 génère un signal électrique de courant continu (c.c.) d'une valeur qui reflète la pression statique. Lorsqu'une pression dynamique est appliquée à la membrane 299, la membrane 299 génère, par-dessus le signal électrique de c.c. un signal électrique de courant alternatif (c.a.) d'une valeur qui reflète la pression dynamique. La membrane 299 peut comporter un élément piézorésistif ou un dispositif d'un type similaire. Selon un autre aspect de l'invention, un système pour des communications est également proposé et comprend les capteurs 25 pour mesurer les pressions statique et dynamique aux points de mesure concernés définis sur le rotor 12, à une certaine distance radiale de l'axe géométrique central 122 autour duquel peut tourner le rotor 12 et du système de communication 30. Pour plus de clarté et de concision, on décrira le système en référence à un seul capteur 25 destiné à servir en un seul point de mesure concerné 20. Le système de communication 30 peut fonctionner à l'aide de câblages ou de dispositifs radioélectriques. Lorsque le système de communication 30 est câblé, il est disposé sur le rotor 12, à une certaine distance radiale de l'axe géométrique central 122 et comporte la première section de câblages 40, par exemple un fil conducteur, qui est couplée au capteur 25 au niveau d'une section de conducteur 41. Par ailleurs, le système de communication 30 comprend une seconde section de câblages 60 et une première connexion hermétique 50 par laquelle les première et seconde sections de câblages 40 et 60 peuvent être connectées.

La première section de câblages 40 peut être constituée, par exemple, de deux fils d'acier inoxydable tressés ou de câblages d'une robustesse similaire. La première section de câblages 40 est conçue pour survivre et résister aux accélérations centrifuges, aux températures élevées et aux hautes pressions présentes dans le moteur 10 à turbine. La première connexion hermétique 50 peut comporter des connecteurs hermétiques à broches en or ou des dispositifs similaires, de façon que les températures et pressions régnant dans le moteur 10 à turbine puissent être confinées dans celui-ci. Le système peut comprendre en outre un module de compensation 65 de température disposé le long de la seconde section de câblages 60 et une seconde connexion hermétique 70. Le module de compensation 65 de température ajuste le signal électrique produit par la membrane 299 et doit normalement être placé le long de la première section de câblages 40, de l'autre côté de la première connexion hermétique 50. Cependant, puisque les points de mesure concernés 20 sont situés dans des zones à températures et pressions particulièrement élevées, transférer le module de compensation de température sur la seconde section de câblages 60 assure une opération de compensation de température plus précise que ne le permettrait, autrement, un module de compensation de température exposé aux conditions régnant dans la turbine. La seconde connexion hermétique 70 permet à la seconde section de câblages 60, qui tourne autour de l'axe central 122 avec le rotor 12, de transmettre un signal en fonction des signaux électriques produits par la membrane 299 et le module de compensation 65 de température à un système d'enregistrement fixe non rotatif 75 ou à un élément par l'intermédiaire d'une bague collectrice.

En référence aux figures 5 à 10, un des points de mesure concernés 20 se trouve dans la cavité d'extraction formée sur le pourtour de l'axe géométrique central 122 par une partie extérieure radiale d'un corps 80 de roue de la roue 13. La cavité d'extraction se présente sous la forme d'un évidement annulaire ménagé dans le corps 80 de roue depuis une surface de celui-ci orientée vers l'arrière. Comme représenté sur les figures 5 et 6, une cavité 81 de roue est formée dans le corps 80 de roue, tout prés de la cavité d'extraction, et peut se présenter sous la forme de multiples cavités 81 de roue espacées autour de la cavité d'extraction. Chaque cavité 81 de roue possède une zone principale 82 de cavité définie à l'intérieur du corps 80 de roue, une dépression 83 et un trou 84 pour fil conducteur. La zone principale 82 de la cavité comporte un étranglement 85 qui débouche dans la cavité d'extraction et des parties formant épaulements de butée 86 qui sont relativement planes et s'étendent sur une grande largeur depuis l'étranglement 85. Le trou 84 pour fil conducteur permet à la première section de câblages 40 d'être enfilée à travers le corps 80 de roue, dans une direction axiale depuis une face avant jusqu'à la surface orientée vers l'arrière et la dépression 83 permet à la première section de câblages 40 d'être dirigée radialement vers l'extérieur en direction de la zone principale 82 de la cavité. Comme représenté sur les figures 7 à 10, le porte-sonde 90 est insérable dans la cavité 81 de roue et possède une forme sensiblement similaire à celle de la zone principale 82 de cavité, bien que cela ne constitue qu'un exemple et que ce ne soit pas indispensable pour autant que le porte-sonde 90 puisse être fixé d'une autre manière dans celle-ci et puisse supporter et absorber les fortes accélérations centrifuges, les températures élevées et les hautes pressions associées à la rotation du rotor 12. Le porte-sonde 90 comprend un corps 91 de porte-sonde et un couvercle 92. Le corps 91 de porte-sonde se loge dans la zone principale 81 de la cavité et possède un resserrement 93 qui se loge dans l'étranglement 85 et des ailes 94 qui se logent dans les parties formant épaulements de butée 86. La venue en butée des ailes 94 contre les parties formant épaulements de butée 86 absorbe les accélérations centrifuges. La face du resserrement 93 radialement la plus vers l'extérieur est sensiblement alignée avec un diamètre intérieur de la cavité d'extraction lorsque le porte-sonde 90 est inséré dans la cavité 81 de roue. Le corps 91 du porte-sonde est en outre formé de manière à définir dans celui-ci des cavités 95 de capteur dans lesquelles, par exemple, deux capteurs 25 sont insérables de façon que l'axe longitudinal de chacun soit aligné avec une dimension radiale du rotor 12 et de façon que les membranes 299 s'alignent avec la face du resserrement 93 radialement la plus vers l'extérieur et avec le diamètre intérieur de la cavité d'extraction. Le couvercle 92 peut être fixé au corps 91 de porte-sonde afin d'immobiliser les capteurs 25 dans cette position au moins jusqu'au début de la rotation du rotor 12. Les cavités 95 de capteur sont en outre dotées d'épaulements 955 de cavités de capteur, contre lesquels viennent buter les parties formant épaulements 277. Au début de la rotation du rotor 12, la venue en butée des épaulements 955 de cavités de capteur contre les parties formant épaulements 277 absorbe les accélérations centrifuges. Le corps 91 du porte-sonde est en outre conçu de manière à définir une surface 96 et des dépressions 97 de porte-sonde. Une partie 42 de la première section de câblages 40 peut se fixer à la surface 96 et se visser à travers les dépressions 97 du porte-sonde pour un assemblage avec les capteurs 25 de façon que la partie 42 bénéficie d'une relaxation de contraintes. La relaxation de contraintes est obtenue par le fait que la partie 42 est détendue au niveau de sections 98 définies en avant et en arrière d'un ensemble de câblages 99. L'ensemble de câblages 99 peut comprendre une barrette en nickel chrome ou un moyen similaire qui fixe la partie 42 à la surface 96 sans permettre aux câblages et au porte-sonde 90 de bouger l'un par rapport à l'autre. La partie non tendue dans les sections 98 permet d'appliquer des déformations aux câblages sans risque de déconnexions ni d'incidents similaires au cours du fonctionnement. Considérant les figures 11 à 16, un autre point de mesure concerné 20 se trouve à la sortie d'au moins certains des trous d'expulsion 14 s'étendant axialement à travers un corps 100 de l'ARC 15 jusqu'à une surface de celui-ci orientée vers l'arrière, où de multiples sorties de trous d'expulsion 14 sont répartis autour de l'axe géométrique central 122 du rotor. Comme représenté sur la figure 12, une première cavité 101 d'ARC est formée dans le corps 100 d'ARC à un emplacement proche de la sortie d'un trou d'expulsion 14 et peut se présenter sous la forme de multiples premières cavités 101 d'ARC espacées autour de l'axe central 122 du rotor. Chaque cavité 101 d'ARC comporte une zone 102 de cavité d'ARC et un premier moyen de verrouillage complémentaire 103. La zone 102 de cavité d'ARC est sensiblement tubulaire, peut s'étendre entre des sorties adjacentes de trous d'expulsion et comporte des parties formant épaulements de butée 104 d'ARC qui sont relativement planes et s'étendent sur une grande largeur le long de la zone 102 de cavité d'ARC. Comme représenté sur les figures 13 à 15, le porte-sonde 110 est insérable dans la zone 102 de cavité d'ARC et possède une forme sensiblement similaire à celle de la zone 102, bien que cela ne constitue qu'un exemple et que cela ne soit pas nécessaire pour autant que le porte-sonde 110 puisse par ailleurs être fixé dans celle-ci et puisse résister aux fortes accélérations centrifuges, aux températures élevées et aux hautes pressions associées à la rotation du rotor 12. Le porte-sonde 110 comporte un corps 111 de porte-sonde et un couvercle 112. Le corps 11 de porte-sonde se loge dans la zone 102 de cavité d'ARC et possède un second moyen de verrouillage complémentaire 113 qui s'assemble avec le premier moyen de verrouillage 103, et une paroi latérale 114 qui vient buter contre les parties formant épaulements de butée 104 d'ARC. Le corps 111 de porte-sonde est fixé grâce à la coopération des premier et second moyens de verrouillage complémentaires 103 et 113, et la venue en butée de la paroi latérale 114 contre les parties formant épaulements de butée 104 d'ARC absorbe les accélérations centrifuges. De plus, il est possible d'empêcher tout mouvement axial du corps 111 de porte-sonde en freinant par coups de pointeau la surface de l'ARC 15 orientée vers l'arrière, au voisinage du corps 111 de porte-sonde. Une face 115 du corps de porte-sonde peut être sensiblement alignée avec une courbure d'un diamètre extérieur de la sortie du trou d'expulsion 14 et une extrémité arrière du couvercle 112 peut être alignée avec une courbure de la sortie du trou d'expulsion adjacent 14. Le corps 111 de porte-sonde est en outre formé de manière à définir dans celui-ci une cavité 116 de capteur dans laquelle le capteur 25 est insérable de façon que l'axe longitudinal de celui-ci soit aligné avec une dimension circonférentielle du rotor 12 et de façon que la membrane 299 s'aligne avec la face 115. Le couvercle 112 peut se fixer au corps 111 de porte-sonde et assure un accrochage pour l'élément élastique 117, lequel peut être un ressort ou une spire. L'élément élastique 117 immobilise le capteur 25 dans sa position circonférentielle. La cavité 116 de capteur est en outre pourvue d'épaulements 118 de cavités de capteur, contre lesquels la partie formant épaulement 277 vient buter pour absorber les accélérations centrifuges. Le corps 111 de porte-sonde est en outre conçu de manière à définir des dépressions 119 de porte-sonde d'ARC et une surface 1191. La partie 42 de la première section de câblages 40 peut se fixer à la surface 1191 et se visser à travers les dépressions 119 de porte-sonde d'ARC pour un assemblage avec le capteur 25 de façon que la partie 42 bénéficie d'un relâchement de contraintes. Le relâchement de contraintes est obtenu grâce au fait que la partie 42 est détendue au niveau des sections 98, d'une manière similaire à celle pour assurer le relâchement de contraintes décrit plus haut. Considérant la figure 16, la première section de câblages 40 peut être enfilée radialement vers l'extérieur le long de la face arrière de l'ARC 15, puis axialement le long d'une surface extérieure de l'ARC 15 vers l'avant et à travers la bride avant 16 dans la direction axiale. La première section de câblages 40 peut être pourvue, sur ce parcours, d'une épissure 421 en bulle. Considérant les figures 17 à 21, un autre point de mesure concerné 20 se trouve dans une zone proche de la bride avant 16 de l'ARC 15. La bride avant 16 se présente sous la forme d'une saillie annulaire s'étendant depuis un côté avant de l'ARC 15 et s'étend sur le pourtour de l'axe central 122. Comme représenté sur la figure 17, la bride avant 16 comporte un corps 120 de bride avant à travers lequel une cavité 121 de bride avant est définie et, dans certains cas, à travers lequel de multiples cavités 121 de bride avant sont définies et espacées autour de l'axe central 122. Dans diverses formes de réalisation, les cavités 121 de bride avant sont réparties d'une manière uniforme et non uniforme autour de l'axe central 122.

Comme représenté sur les figures 20 et 21, chaque cavité 121 de bride avant comporte une zone 123 de cavité de bride avant définie dans le corps 120 de bride avant et une dépression radiale 124. La zone 123 de cavité de bride avant est sensiblement tubulaire et peut s'étendre à travers la bride avant 16. De la sorte, la zone 123 de cavité de bride avant comporte des parties formant épaulements de butée 125 de bride qui s'étendent le long de la zone 123 de cavité de bride avant. La dépression radiale 124 permet à la première section de câblages 40 d'être enfilée jusqu'à la face avant de l'ARC 15, radialement vers l'extérieur puis à l'intérieur de la zone 123 de cavité de bride avant. Comme représenté sur les figures 18 et 19, le porte-sonde 130 est insérable de l'arrière dans la cavité 121 de bride avant et se présente sous une forme sensiblement similaire à celle de la zone 123 de cavité de bride avant, bien que cela ne soit qu'un exemple et ne soit pas indispensable pour autant que le porte-sonde 130 puisse par ailleurs y être fixé et soit apte à résister aux fortes accélérations centrifuges, températures élevées et hautes pressions associées à la rotation du rotor 12. Le porte-sonde 130 comporte un corps 131 de porte-sonde, un embout 132 de porte-sonde, un boulon 133 et une bague de liaison 134. Le corps 131 de porte-sonde comporte en outre un moyen anti-rotation 135 qui empêche celui-ci de tourner dans la zone 123 de cavité de bride avant. Le corps 131 de porte-sonde est installé de l'arrière et vers l'avant à travers la zone 123 de cavité de bride avant, ainsi que l'embout 132 de porte-sonde, qui est insérable dans le corps 131 de porte-sonde. Le boulon 133, qui peut se fixer à l'embout 132 de porte-sonde, par exemple par vissage et/ou soudage, est insérable dans la direction vers l'arrière. La bague de liaison 134 est ensuite installée par coulissement et/ou soudage dans la zone 123 de cavité de bride avant, à l'arrière du boulon 133, pour constituer un passage pour les câblages jusqu'à la dépression radiale 124. Lorsque survient la rotation du rotor 12, le corps 131 de porte-sonde est fixé par la venue en butée du corps 131 du porte-sonde et du moyen anti- rotation 135, de l'embout 132 de porte-sonde, du boulon 133 et de la bague de liaison 134 contre les parties formant épaulements de butée 125 de la bride. La face axialement la plus vers l'arrière du corps 131 de porte-sonde est sensiblement alignée avec une face la plus vers l'arrière de la bride avant 116. Le corps 131 de porte-sonde est en outre formé de manière à définir dans celui-ci des cavités 136 de capteur dans lesquelles sont insérables un élément élastique 137, tel qu'un ressort de compression, et le capteur 25. L'élément élastique 137 peut être accroché sur l'embout 132 de porte-sonde et sollicite le capteur 25 de façon que l'axe longitudinal du capteur 25 soit maintenu dans une position d'alignement avec une dimension axiale du rotor 12 et de façon que la membrane 299 soit maintenue dans une position d'alignement avec la face axialement la plus vers l'arrière du corps 131 de porte-sonde et avec la face la plus vers l'arrière de la bride avant 16. Les cavités 136 de capteur sont en outre dotées d'épaulements 138 de cavités de capteur contre lesquels vient buter la partie formant épaulement 277 du capteur 25. Du fait que la première section de câblages 40 est enfilée le long de la dépression radiale 124, une partie 42 de la première section de câblages 40 bénéficie d'un relâchement de contraintes au niveau des sections 98, d'une manière similaire à la manière dont est assuré le relâchement de contraintes décrit plus haut. Considérant les figures 22 à 25, un autre point de mesure concerné 20 se trouve dans une zone proche d'une face arrière de l'embout 17 de pièce d'écartement, qui est formé sur le pourtour de l'axe central 122. Comme représenté sur les figures 22 et 24, le porte-sonde 140 est conçu de manière à être insérable dans un alésage défini dans l'embout 17 de pièce d'écartement. Le porte-sonde 140 comporte une plaque de couverture arrière 141 et une plaque de couverture avant 142, lesquelles sont respectivement disposées sur des côtés arrière et avant de l'alésage, et un embout 143 intercalé entre les plaques de couverture arrière et avant 141 et 142, qui sont fixées l'une à l'autre par des boulons axiaux 147. L'embout 143 et la plaque de couverture arrière 141 coopèrent pour définir une cavité 144 d'embout de pièce d'écartement dans laquelle sont disposables un élément élastique 145 tel qu'un ressort de compression et le capteur 25. Du fait que les plaques de couverture arrière et avant 141 et 142 sont fixées l'une à l'autre par des boulons, l'élément élastique 145 pousse le capteur 25 dans la direction arrière de façon que la membrane 299 s'aligne avec la face arrière de la plaque de couverture arrière 141 et avec la face arrière de l'embout 17 de pièce d'écartement. L'élément élastique 145 pourrait être un ressort de compression, une entretoise formée par usinage pouvant également être employée. Des parties formant épaulements 146 de plaque de couverture arrière butent contre la partie formant épaulement 277 en opposition à la force exercée par l'élément élastique 145. L'embout 143 et la plaque de couverture avant 142 coopèrent pour définir un trou 148 pour câblages par lequel la partie 42 de la première section de câblages 40 peut être enfilée et bénéficier d'un relâchement de contraintes, d'une manière similaire à ce qui a été décrit plus haut. Comme représenté sur la figure 23, le porte-sonde 140 est assemblé grâce au fait que le capteur 25 et l'élément élastique 145 sont insérés dans la cavité 144 d'embout de pièce d'écartement.

Ensuite, la plaque de couverture arrière 141 et la plaque de couverture avant 142 sont fixées l'une à l'autre à l'aide de boulons 147, de part et d'autre de l'embout 143, ce qui immobilise le capteur 25 en place. La partie 42 de la première section de câblages 40 est ensuite enfilée à travers le trou 148 pour câblages, vers l'avant, puis radialement vers l'extérieur le long de la face avant de l'embout 17 de pièce d'écartement. Comme représenté sur la figure 25, la première section de câblages 40 est enfilée radialement vers l'extérieur le long de la plaque de couverture avant 142 et de la face avant de l'embout 17 de pièce d'écartement. Dans diverses formes de réalisation, il peut y avoir plusieurs cavités 144 d'embout de pièce d'écartement, réparties d'une manière uniforme et non uniforme autour de l'axe géométrique central 122.

Liste des repères Moteur à turbine 10 Section turbine 11 Rotor 12 Arbre avant 13 Trou d'air de refroidissement 14 Arbre médian 15 Bride avant 16 Embout d'arbre arrière 17 Axe géométrique central 122 Points de mesure concernés 20 Capteurs 25 Corps 26 Méplats 266 Filetage 267 Extrémités opposées 27, 28 Parties formant épaulements 277, 288 Extrémité détectrice 29 Dispositif de détection 299 Système de communication 30 Première section de câblages 40 Section de conducteur 41 Partie de première section de câblages 42 Epissure en bulle 421 Première connexion 50 Seconde section de câblages 60 Module de compensation de température 65 Seconde connexion 70 Système d'enregistrement fixe non rotatif 75 Corps d'arbre avant 80 Cavité d'arbre avant 81 Zone principale de cavité 82 Dépression 83 Trou pour fil conducteur 84 Etranglement 85 Parties formant épaulements de butée 86 Porte-sonde 90 Corps de porte-sonde 91 Couvercle 92 Resserrement 93 Ailes 94 Cavités de capteur 95 Epaulements de cavités de capteur 955 Surface 96 Dépressions de porte-sonde 97 Sections 98 Ensemble de câblages 99 Corps d'arbre médian 100 Cavité d'arbre médian 101 Zone de cavité d'arbre médian 102 Premier moyen de verrouillage complémentaire 103 Parties formant épaulements de butée d'arbre médian 104 Porte-sonde 110 Corps de porte-sonde 111 Couvercle 112 Second moyen de verrouillage complémentaire 113 Paroi latérale 144 Face 115 Elément élastique 117 Epaulements de cavités de capteur 118 Dépressions de porte-sonde d'arbre médian 119 Surface 1191 Corps de bride avant 120 Cavité de bride avant 121 Zone de cavité de bride avant 123 Dépression radiale 124 Partie formant épaulement de butée de bride 125 Porte-sonde 130 Corps de porte-sonde 131 Embout de porte-sonde 132 Boulon 133 Bague de liaison 134 Moyen anti-rotation 135 Cavités de capteur 136 Elément élastique 137 Epaulements de cavités de capteur 138 Porte-sonde 140 Plaque de couverture arrière 141 Plaque de couverture avant 142 Embout 143 Boulons axiaux 147 Cavité d'embout d'arbre arrière 144 Elément élastique 145 Parties formant épaulements de plaque de couverture arrière 146 Trou pour câblages 148

Claims

REVENDICATIONS1. Turbine (10), comprenant : un rotor (12), lequel peut tourner autour d'un axe géométrique central (122) ; un capteur (25) servant à mesurer un état à un point de mesure concerné (20) défini sur le rotor (12), à une certaine distance radiale de l'axe central (122) ; un système de communication (30) par lequel des mesures d'état peuvent être transmises du capteur (25) à un système d'enregistrement non rotatif (75) ; et un porte-sonde (90) destiné à fixer le capteur (25) et une partie du système de communication (30) sur le rotor (12) tout prés du point de mesure concerné (20).
2. Turbine (10) selon la revendication 1, dans laquelle le point de mesure concerné (20) se trouve dans une cavité d'extraction d'un arbre avant (13) avec un axe longitudinal de capteur parallèle à une dimension radiale du rotor (12).
3. Turbine (10) selon la revendication 1, dans laquelle le point de mesure concerné (20) se trouve à une sortie de trou (14) d'air de refroidissement d'un arbre médian (15), un axe longitudinal de capteur étant parallèle à une dimension circonférentielle du rotor (12).
4. Turbine (10) selon la revendication 1, dans laquelle le point de mesure concerné (20) se trouve sur une bride avant (16) d'un arbre médian (15), un axe longitudinal de capteur étant parallèle à une dimension axiale du rotor (12).
5. Turbine (10) selon la revendication 1, dans laquelle le point de mesure concerné (20) se trouve sur un embout (17) d'arbre arrière, un axe longitudinal de capteur étant parallèle à une dimension axiale du rotor (12).
6. Turbine (10) selon la revendication 1, dans laquelle le capteur (25) consiste en un capteur de pression et l'état consiste en une pression statique et/ou une pression dynamique.
7. Turbine (10) selon la revendication 1, dans laquelle le capteur (25) comporte : un corps (26) ayant une forme sensiblement cylindrique et une première et une seconde extrémités opposées (27, 28) ; et une extrémité détectrice (29) couplée à l'une des première et seconde extrémités opposées, l'autre des première et seconde extrémités opposées étant couplée au système de communication ; l'extrémité détectrice (29) comportant un dispositif de détection (299) conçu pour produire un signal reflétant les pressions statique et/ou dynamique détectées appliquées à celui-ci ; et au moins une des première et seconde extrémités opposées (27, 28) étant formée de manière à définir une partie formant épaulement (277, 288) pour absorber les accélérations centrifuges associées à la rotation du rotor autour de l'axe central.
8. Turbine (10) selon la revendication 1, dans laquelle le système de communication (30) comporte : une première section de câblages (40) couplée au capteur (25) ; une seconde section de câblages (60) ; une première connexion (50) par laquelle peuvent être connectées les première et seconde sections de câblages ; une seconde connexion (70) par laquelle la seconde section de câblages transmet un signal au système d'enregistrement non rotatif ; et un module de compensation (65) de température disposé sur la seconde section de câblages afin d'ajuster le signal.
9. Turbine (10), comprenant : un rotor (12), lequel peut tourner autour d'un axe géométrique central (122) ; un capteur (25) de pression servant à mesurer des pressions statique et/ou dynamique en un point de mesure concerné (20) défini sur le rotor (12) à une certaine distance radiale de l'axe central (122) ; un système de communication (30) par lequel des mesures de pressions statique et/ou dynamique peuvent être transmises du capteur (25) de pression à un système d'enregistrement non rotatif (75) ; et un porte-sonde (90) servant à fixer le capteur de pression (25) et une partie du système de communication (30) sur le rotor tout prés du point de mesure concerné (20).
10. Turbine (10), comprenant : un rotor (12), lequel peut tourner autour d'un axe géométrique central (122) ; un capteur (25) de pression servant à mesurer des pressions statique et/ou dynamique en un point de mesure concerné (20) défini sur le rotor (12) à une certaine distance radiale de l'axe central (122) ; un système de communication (30) par lequel des mesures de pressions statique et/ou dynamique peuvent être transmises du capteur (25) de pression à un système d'enregistrement non rotatif (75) ; et un porte-sonde (90) servant à fixer le capteur (25) de pression de façon qu'un axe longitudinal de celui-ci soit sensiblement parallèle à une dimension radiale ou circonférentielleou axiale du rotor (12) et pour fixer une partie du système de communication (30) bénéficiant d'un relâchement de contraintes sur le rotor (12), tout prés du point de mesure concerné (20).